TMD超高层建筑水平荷载振动控制应用研究

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TMD超高层建筑水平荷载振动控制应用研究

卢磊虞明杰吴鑫彪

卢磊虞明杰吴鑫彪

中国联合工程公司浙江杭州310052

1.TMD简介

调谐质量阻尼器TMD,是一种十分重要且广泛应用于工程实际的减振被动控制技术。

TMD主要由质量块、弹簧系统和阻尼系统组成。质量块可以利用建筑物已有的水箱、混凝土块、装铅的钢箱或者环绕在结构外部的装铅的钢圈等。理论上质量块越重,减振效果越好,但需要承担其重量的代价也越大,TMD质量比一般在0.005~0.03之间。弹簧系统作用时调整TMD自振频率,使之与结构的受控自振频率接近,达到最优状态。

2.TMD减振设计原理

2.1TMD对风荷载减振设计

2.1.2理论基础

2.1.2.2多自由度结构-阻尼TMD随机振动减振原理

实际工况需考虑多自由度TMD结构在阻尼作用下的震动情况。设一n层高层钢结构建筑,顶部放置一TMD阻尼器(图1)。并根据平面内刚性板假定,在单一方向水平荷载作用下的每层只有一个自由度。结构在脉动风作用下运动方程为:

计算受控制结构的风压,风振加速度。判断受控结构是否满足规范要求。若不满足返回步骤(3)。

对于重要结构和特别不规则结构,原结构风振加速度严重不满足时,还应对结构进行风载动力时程分析验证。

参考文献

[1]李春祥,熊学玉等,TMD—《高层钢结构系统按规范抗风设计方法》,工业建筑,2000,30(4)

[2]李春祥,刘艳霞,《TMD—高层钢结构系统风振舒适度控制设计方法》,振动与冲击,1999,18(2):60-64.

[3]李春祥等,《高层结构TMD风振控制最优参数的取值研究》,噪声与振动控制,1998.6,3:2-6

[4]刘捷,《上海环球金融中心设置TMD系统的结构抗震性能分析》,同济大学硕士学位论文,2005。